羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺高吸水树脂的研究开题报告

1. 研究目的与意义

羧甲基纤维素是一种广泛用于制药、化妆品、食品工业的改性水溶性纤维素,主要作用是黏合、浓缩、涂膜。

本文以羧甲基纤维素（简称CMC）为接枝母体，对羧甲基纤维素和丙烯酰胺在水溶液中的接枝共聚反应进行研究，以树脂吸水率为指标，较全面地考察诸因素对糊化羧甲基纤维素水溶液接枝共聚反应的影响规律。

2. 国内外研究现状分析

一、高吸水性树脂的研究发展

高吸水树脂(superabsorbent polymer，简称sap)是近年来高分子领域得到迅速发展的一类新型功能材料。自美国20世纪60年代首先研制成功，70年代进行玉米、大豆种子涂层试验取得成功并在农业中应用推广后，世界各国竞相研制出多种高吸水树脂，并在生理卫生、农业园艺、土木建筑等方面获得了广泛的应用。目前，高吸水树脂的发展方向是高性能化、可降解性和复合化。现有高吸水树脂产品的普遍问题是其吸水倍率较低，尤其是耐盐能力较低，给实际应用带来了困难。另外，传统的聚丙烯酸盐类和聚乙烯醇类sap，原料完全来源于石化产品，在自然界中要经过500年才能降解完全，对环境造成极大的危害。

高吸水性树脂按原料来源可分为3类: 淀粉系列，纤维素系列和合成系列。前两类是以淀粉或纤维素为底物，接枝共聚上亲水性或水解后有亲水性的烯类单体；后一类多是用丙烯酸盐轻微交联制得。工业化生产多以合成系列为主，因为反应易于实现且吸水率较高，但此法制得的树脂残留丙烯酸，不利于人体健康，且不易被生物降解，属于非环境友好材料；淀粉接枝共聚生产的高吸水性树脂吸水和保水率强，也已用于工业化生产；由于纤维素来源广泛，又降低成本、废物资源化和成为环境友好材料的潜力。近年来已成为新的高吸水性树脂研究开发的热点。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：以羧甲基纤维素（简称CMC）为接枝母体，对羧甲基纤维素和丙烯酰胺(AM)在水溶液中的接枝共聚反应进行研究，以树脂的吸保水率为指标，较全面地考察诸因素对糊化羧甲基纤维素水溶液接枝共聚反应的影响规律。

研究计划如下：先根据研究方案制备目标产物，并用红外光谱分析对制备的CMC/AM接枝共聚产物进行表征。在此基础上，进一步研究单体与CMC的配比、交联剂的用量、引发剂的用量和反应时间等各因素对合成树脂吸水性能的影响，优化合成方法和实验条件。最后对实验结果进行讨论和分析。撰写毕业论文。

4. 研究创新点

羧甲基纤维具有良好的水溶性、可生物降解、无毒性、抗盐性强、可再生、价廉易得。而将羧甲基纤维素和丙烯酰胺接枝共聚可以改善性能，降低成本、提高材料的综合性能、拓宽应用领域。